登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
编者按:近日,全国首套自动化虚拟电厂系统在深圳110千伏投控变电站投入试运行,将本就关注度极高的虚拟电厂再次送上“热搜”。本期,我们集纳了几位专家观点,籍此深入探讨虚拟电厂的“前世今生”。
虚拟电厂充分实现“以使用者为中心”
■乔奕炜 王冬容
虚拟电厂于本世纪初在欧洲国家兴起,并已拥有多个成熟的示范项目,其主要关注分布式能源的可靠并网,同时构筑电力市场中稳定的商业模式。同期北美地区推进相同内涵的“电力需求响应”,可调负荷占据主要地位。目前我国虚拟电厂发展处于起步阶段,同时采用以上两个概念,一般认为虚拟电厂的范畴包括需求响应,两者本质相同,是可同时存在的两个概念,最主要区别在于前者是对后者的补充与拓展。虚拟电厂不仅聚合了可调负荷,还可纳入近几年正大规模兴起的分布式电源及储能。
结合已有研究和目前实践情况,可将虚拟电厂定义为将不同空间的可调负荷、储能、微电网、电动汽车、分布式电源等一种或多种可控资源聚合起来,实现自主协调优化控制,参与电力系统运行和电力市场交易的智慧能源系统。它既可作为“正电厂”向系统供电调峰,又可作为“负电厂”加大负荷消纳配合系统填谷;既可快速响应指令配合保障系统稳定并获得经济补偿,也可等同于电厂参与容量、电量、辅助服务等各类电力市场获得经济收益。
虚拟电厂并不需要改变现有资源与电网的连接方式,而是通过通信技术与智能计量技术,对可控资源进行“串联”,形成更加稳定、可控的“大电厂”,实现发电和用电自我调节,从而为电网提供源网荷储售一体化服务。这些可控资源不受电网运行调度中心的直接调度,而是通过资源聚合商参与其中。
近年来,我国电力峰谷差矛盾日益突出,各地年最高负荷95%以上峰值负荷累计不足50小时。据国家电网测算,若通过建设煤电机组满足其经营区5%的峰值负荷需求,需要电厂及配套电网投资约4000亿元;若建设虚拟电厂,建设、运维和激励的资金规模仅为400-570亿元。可见,相对于供应侧的电源建设成本,需求侧资源要廉价得多。合理利用需求侧资源,既可降低电力成本,还能提升供电可靠性。
我国可参与虚拟电厂运营的可控资源体量庞大,其中,可调负荷资源5000万千瓦以上,用户侧储能规模约100万千瓦,电动汽车接近600万辆(每辆按5千瓦计算,相当于3000万千瓦储能),分布式电源装机规模超6000万千瓦,这其中还未纳入现存于各地区小型水电站的装机容量,且这些资源规模都还处于快速上升期。若将这些分散资源有效聚合,相当于建设约140台百万千瓦级煤电机组,可有效满足电力负荷增长和削峰填谷需求。
虚拟电厂的可控资源在快速发展期时,其自身的发展空间也快速拓宽。但并不是有了资源,虚拟电厂就自然发展出来了,而是要有一系列必要的体制机制条件作为前提。依据外围条件的不同,我们把虚拟电厂的发展分为三个阶段。第一个阶段为邀约型阶段。是在没有电力市场的情况下,由政府部门或调度机构牵头组织,各个聚合商参与,共同完成邀约、响应和激励流程。第二个阶段是市场型阶段。这是在电能量现货市场、辅助服务市场和容量市场建成后,虚拟电厂聚合商以类似于实体电厂的模式,分别参与这些市场获得收益。在第二阶段,也会同时存在邀约型模式,其邀约发出的主体是系统运行机构。第三个阶段是未来的虚拟电厂,可称之为跨空间自主调度型虚拟电厂。随着虚拟电厂聚合的资源种类越来越多、数量越来越大、空间越来越广,此时可称之为“虚拟电力系统”,其中既包含可调负荷、储能和分布式电源等基础资源,也包含由这些基础资源整合而成的微网、局域能源互联网。
从整个行业的发展来看,原来固有的大机组、超高压的供应侧资源已经发展到了顶峰,取而代之的将是大规模的需求侧资源,这部分资源潜力巨大,是实实在在的,未来在电力系统中,需求侧资源大概率将成为主角。同时,它们不会以零散的形式存在,聚合商的作用也因此会越来越强,它可将供给侧和需求侧分散式的资源全部聚合起来,最终成为整个行业和生态的主角。
从电力系统的控制和优化方式来看,当需求侧资源不断引入后,能源互联网概念中提出的“以使用者为中心”的目标将会实现得越来越充分,我国传统的自上而下的五级调度体系很可能不复存在。所有聚合商、配电系统运营商,都将成为同种性质的运营单位,他们聚合大量的需求侧资源,相当于一个共享服务平台,从而代理这些资源在配电网侧实现平衡后再与大电网发生关系。所以,聚合商最终将成为一种跨空间的、广域的源网荷储的集成商,系统控制和优化的方式可变为自下而上的一种组织形态。
发展虚拟电厂要在电改与能源转型中寻找“交切面”
■陈天王鹏
随着包括分布式电源、储能装置、电动汽车、可调节负荷等在内的各类分布式能源的逐步规模化接入电网,在增强系统的运行经济性、灵活性与环保性的同时,各类分布式能源自身的波动性与不确定性也对系统的灵活运行提出了新要求。在此背景下,虚拟电厂无疑为高比例分布式能源大规模接入电网提供了一种崭新思路:通过区域性多能源聚合的方式,实现对大量分布式能源的灵活控制。虚拟电厂的出现打破了传统电力系统中物理概念上的发电厂之间、发电侧和用电侧之间的界限,可同时聚合区域内不同类型的分布式电源以及源荷侧的可控资源,使其能够以“集合体”的形式参与各类电力市场交易。
因此,虚拟电厂不应被狭义地定义为各类分布式资源的集合体,而是基于“通信”和“聚合”的思想,把分散的、与不同层级电网相连的各类分布式能源用户集合起来,通过能量管理系统的协调优化控制完成市场运营,在实现电能交易的同时优化资源利用、提高供电可靠性的一种综合体。按照对外体现的功能不同,虚拟电厂又可分为两种类型:商业型虚拟电厂和技术型虚拟电厂。
其中,商业型虚拟电厂的关注焦点在于最大化其内部各类分布式能源用户的综合收益,即主要考虑商业收益,而一般不考虑配电网的影响。技术型虚拟电厂则一般由分布在同一地理位置的分布式资源组成,其关注的重点在于为系统运行提供服务,主要功能包括为配电系统运营商提供本地系统管理以及为输电系统运营商提供系统平衡和辅助服务。
由于虚拟电厂首先在国外特别是欧美国家得到应用与实践,有关虚拟电厂的基本结构与分类、运行控制及参与电力市场的过程主要也基于一些国外成功的虚拟电厂项目,比如欧洲的FENIX项目。
追本溯源,无论是国内还是国外,虚拟电厂这一概念的出现以及各国在实践中的探索,离不开供给侧各类分布式可再生能源发电的大量发展,需求侧各类可调负荷的大量出现,以及储能、电动汽车等的规模化发展。当前,电网向清洁低碳、源网荷储灵活互动转型,电网的供需平衡变化对系统的运行方式提出新要求,这是虚拟电厂在我国与欧美国家得以出现并逐步兴起的共同背景。而我国与欧美国家的不同之处在于:欧美国家的电力市场化改革,已在虚拟电厂提出前或同时期得到较完备的发展,而我国当前的电力市场化改革还面临诸多挑战,在我国电力体制改革的实际背景中发展与应用虚拟电厂,实际上也是在寻找一条协调我国电力市场化进程与能源转型的“中国特色道路”的一个交切面。但毋庸置疑,虚拟电厂作为一种能有效提高能源使用效率、优化可再生能源消纳、可靠接入与灵活控制大量分布式能源的有效市场手段,未来在我国能源清洁低碳高效转型与电力体制改革中,必将得到更多的理论发展与实践应用,给出更多“中国特色”的虚拟电厂成功案例。
推动虚拟电厂发展要从四个方面发力
■李可舒
“十三五”期间,我国分布式能源、储能迅速发展,为虚拟电厂、需求响应的发展提供了丰富资源。虚拟电厂将分散的灵活性能源资源聚合组成一个参与电力市场、提供辅助服务、协调控制的集合体,对于促进新能源消纳、维护电网平衡安全运行、合理配置电力资源,协调区域供应有着重要意义。
随着现货市场和辅助服务市场的发展,虚拟电厂和市场联系越来越紧密并逐渐参与商业化运营。国外虚拟电厂发展较早,尤其德国,美国等发达国家虚拟电厂的上中下游配套技术和设施已非常完善,我国虚拟电厂发展还处于探索阶段。根据国外虚拟电厂发展经验,建议:
一是优化激励补偿政策和完善市场化交易机制。出台更多激励补偿政策,开辟更多激励资金来源。在现货市场、备用容量市场和辅助服务市场的建设中,及时将虚拟电厂作为市场主体纳入,为构建虚拟电厂参与的全市场体系交易机制和商业模式打好基础。
二是加快推进相关“新基建”。推进新型基础设施建设,积极探索5G、AI和区块链等新技术与虚拟电厂的深度融合。推进负荷聚合商为平台综合服务商,为用户提供负荷削减、负荷管理等多种服务,使虚拟电厂有效聚合分布式能源,保证虚拟发电效果可监测和可验证。完善智能感知技术和传输技术,制定虚拟电厂传输协议,提高系统数据可靠性。
三是尽快出台虚拟电厂相关标准和指导意见。国际上有通用的虚拟电厂标准,但我国尚未明确相关标准,因此政府部门需尽快制定虚拟电厂指导意见,包括具有我国特色的虚拟电厂定义和范围,将虚拟电厂纳入“十四五”规划,为虚拟电厂发展指明道路。
四是谋划虚拟电厂发展分步走。首先,在电力现货市场、辅助服务市场到位之前,可大规模开展“邀约型”虚拟电厂。其次,在现货市场和辅助服务市场的建设过程中,同步将虚拟电厂作为市场主体纳入各个市场交易。再次,实现跨空间自主调度模式。当虚拟电厂发展前个两阶段已完备后,可探索实现跨空间自主调度,这时用户、分布式能源可自由选择调度主体,并实现跨空间地理交易和结算。
虚拟电厂“串联”起源网荷储售服,它的实施将使得电力能源行业从“笨重”走向轻巧灵动、从多层垂直走向少层扁平,贯通能源产业链,提高资源利用率和系统整体效率,实现多方互利共赢。
(乔奕炜、王冬容、李可舒供职于国家电投集团;陈天、王鹏供职于华北电力大学)
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
为推动新型电力系统建设,加快促进新质生产力发展,根据南方电网公司新型电力系统建设工作领导小组的部署要求,公司于近日启动首批8个新型电力系统示范区评估验收工作。南方电网公司战略规划部相关负责人介绍,此次评估验收采用“现场考察+会议评估”的方式进行,邀请来自政府部门、科研院所、行业协会
近日,陕煤电力集团有限公司碳、电力交易平台、综合能源服务及虚拟电厂平台建设项目中标结果公示,中标人为西安图迹信息科技有限公司,中标价格588.26万元。详情如下:中标结果公示陕煤电力集团有限公司碳、电力交易平台、综合能源服务及虚拟电厂平台建设项目(招标编号:0866-24C3SXQY0233),招标评
编者按:国外在上世纪90年代就提出虚拟电厂的概念,2010年前后开启虚拟电厂大规模商业化浪潮。“十三五”期间,广东、江苏、上海等地开展了虚拟电厂项目试点,一些省市发布相关文件对虚拟电厂提出要求。2021年底开始,虚拟电厂进入一个爆发期。国家到地方密集发布相关文件支持虚拟电厂发展,虚拟电厂乘
4月22日,广西南宁市印发南宁市城乡建设领域碳达峰实施方案(南住建〔2024〕157号),其中提到,强化城市发展与广西电网规划建设的相互衔接和协调配合,推动智能微电网、“光储直柔”、蓄冷蓄热、负荷灵活调节、虚拟电厂等技术应用,优先消纳可再生能源电力,主动参与电力需求侧响应。此外,建立以电力
北极星售电网获悉,近日,湖北电力交易中心发布关于公示受理注册的虚拟电厂相关信息的公告,据显示,湖北电力交易中心受理了黄石电力集团有限公司1家虚拟电厂的注册申请,对其提交的市场注册相关申请材料进行了完整性核验,现将企业名单及基本情况予以公示,详情如下:
编者按随着能源结构的持续优化与电力市场的深化改革,虚拟电厂作为智慧能源管理的新模式,正在以前所未有的速度走进我们的视野。2023年开年之际,朗新研究院捕捉到了这一趋势,推出了【“虚拟电厂大家谈”】系列稿件,受到了广泛关注和热烈讨论。一年来,朗新研究院持续深耕该领域,紧密跟踪行业动态,
经常有朋友聊天,主题是:虚拟电厂该怎么投资,怎么建设,回报率是多少。把虚拟电厂看成了实体电厂,这是电力行业长期重资产投资的惯性思维所导致。也不排除一些企业以虚拟电厂的名义,去争取光伏、储能、充电桩和微电网项目投资机会。(来源:鱼眼看电改作者:俞庆)个人认为,虚拟电厂是一种资源运营
北极星储能网获悉,4月15日,淄博市发展和改革委员会公示淄博市虚拟电厂试点项目。文件显示,将山东科汇电力自动化股份有限公司“微网式”虚拟电厂建设与运营试点项目等5个项目作为试点项目。原文如下:关于淄博市虚拟电厂试点项目公示为落实国家发展改革委、国家能源局《关于推进电力源网荷储一体化和
近日,由弘正储能承建的杭州洁能塑料厂600kW/1290kWh工商业储能项目正式并网投运,并接入当地虚拟电厂平台。该项目不仅能通过削峰填谷为企业降低用电成本,后续还可以通过虚拟电厂参与需求侧响应、电力辅助服务、电力现货交易,为企业带来多重收益。虚拟电厂是能源与信息技术深度融合的重要方向,是将
配电网覆盖城乡区域,连接千家万户,承担着广泛的政治责任、经济责任和社会责任。在市场和政策驱动下,分布式发电、电动汽车、新型储能迎来爆发式增长,配电网在促进分布式电源就近消纳、承载新型负荷等方面面临的挑战日益显著,其物理形态、数智形态、商业形态正发生深刻变革。在推进中国式现代化、建
近日,国家发展改革委、国家能源局联合发布了《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》,提出要“打造安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合的新型配电系统”,引起电力行业广泛关注。配电网如何加快柔性化、智能化、数字化转型,增强对新能源的接纳和调控能力,促进新质生产力的发展,是未来的重
“当前,世界经济正在逐步复苏,能源加快绿色低碳转型,发展核能已经成为世界的广泛共识。”当地时间4月22至25日,在以“为人类和地球重新设计能源体系”为主题的第26届世界能源大会(下称WEC)上,中核集团董事长余剑锋表示。WEC是世界上历史最悠久的能源盛会,每三年举办一次,本届是该会议举办的第1
日前,黑龙江省印发推动大规模设备更新和消费品以旧换新实施方案。方案提出,积极推动能源行业绿色低碳转型,加大电力设备更新力度,实施煤电机组“三改联动”,按年度有序推进30万千瓦以下老旧煤电机组以旧换新,加快超超临界煤电机组建设,支持单机容量小于15兆瓦的风机以旧换新、以大换小。加大工业
北极星电力网获悉,近日,天津市推动大规模设备更新和消费品以旧换新实施方案正式印发。在重点领域设备更新行动中,《实施方案》提出,推动工业领域设备更新和技术改造。围绕推进新型工业化,聚焦重点产业和领域,以工业领域设备更新为抓手,一体推进技术改造,以数字化转型和绿色化升级为重点,推动制
工业气体和空分设备巨头,凭借氢能业务,百年老店正老树开新花,成为能源转型的无声赢家。氢能被很多国家定位为战略性新能源,在全球能源转型中将扮演核心角色,又被称为“新石油”。那么,全球最大的氢能公司都有哪些呢?其实,在氢能公司排行榜中,全球前三的氢能巨头,既不是来自能源领域,也不是来
24日从山西省能源局获悉,今年前3个月这个省煤层气总产量达30.7亿立方米,同比增加11.8%,约占全国同期产量的80.8%。煤层气,俗称“瓦斯”。它是煤炭开采中危险的“杀手”,同时也是热值高于通用煤1至4倍、燃烧几乎不产生任何废气、世界各国争相开发利用的清洁能源和战略资源。在山西焦煤华晋焦煤电力
科技向善,利成于益。2024年4月22日,由微软举办的第五届AIforEarth世界地球日活动圆满落幕,一场聚焦于AI与可再生能源融合发展的分享交流引人瞩目。固德威可持续发展研究院院长张可男博士受邀出席活动,以“AI驱动的供应链,可再生能源与数字化双转型”为主题进行分享交流。AI时代,人工智能正在改变
2024年4月2日,GEVernova(纽约证券交易所代码:GEV)宣布已完成从GE公司拆分,今后,将作为一家独立的公司运营,并已在纽约证券交易所上市,股票代码为“GEV”。4月17日,GEVernova在中国区总部举行了“‘能’启无限·GEVernova媒体沟通会”。会上,GEVernova燃气发电服务中国区总裁许欣、GEVernova水
随着拉美各国能源系统脱碳进程提速,低碳、稳定的地热能吸引了大量关注,已成为该地区开发清洁能源的最新“热点”。近日,哥伦比亚政府宣布,今年下半年将开启第一轮地热能项目招标,以进一步探索境内地热资源开发潜力。无独有偶,萨尔瓦多也在近期宣布,将加大地热资源开发,推动本土地热能应用。随着
4月19日,中国华能集团有限公司党组书记、董事长温枢刚在集团公司总部会见承德市委书记柴宝良一行,双方就进一步深化合作交换了意见。集团公司党组成员、副总经理樊启祥参加会见。温枢刚对柴宝良一行的到访表示欢迎,对承德市近年来取得的成绩表示祝贺,并介绍了中国华能在经营发展、绿色转型等方面的
4月11日,第12届储能国际峰会暨展览会(ESIE2024)在北京首钢会展中心盛大启幕。作为储能制造及全生命周期运营商,江苏北人携全液冷分布式储能系统(立式、卧式)、集装箱式储能系统、PACK、PCS、EMS平台等储能系列产品精彩亮相,获多方瞩目。本次展会,江苏北人重磅展出全液冷分布式储能系统与集装箱
低碳转型大势下,未来能源何去何从?4月16日至18日,正泰新能携ASTRO系列高效组件亮相阿联酋阿布扎比国家展览中心,在备受瞩目的2024年世界未来能源峰会(WorldFutureEnergySummit2024)给出新能答案。正泰新能团队合影自2008首次举办以来,世界未来能源峰会已经快速成长为中东北非地区规模最大、最有
为贯彻落实省政府“率先突破”任务有关要求,加快推进十个省级统筹绿能产业园区(5个增量配电网绿园区、5个氢基绿能园区)建设,4月23日省能源局组织召开绿能产业园区建设调度视频会,省能源局副局长杨庆明主持会议。长春市发改委、四平市发改委、白城市能源局、松原市能源局、各绿能产业园区所在县(
近日,浙江能源监管办认真落实国家能源局部署要求,组织开展全省配电网安全风险管控重点行动。此次重点行动覆盖浙江省全域110千伏及以下电力系统,对配电网供电电源保障、网架结构、新型并网主体接入、设备设施安全管理、运行管理、转型升级过程中网络安全、应急处置、事故风险隐患排查等8个方面开展重
4月20日,山西晋城供电公司员工在晋城市10千伏新市街Ⅱ回线2号环网柜前发出试验故障信号,10秒钟后,配电自动化系统便准确识别故障信号,快速完成故障点隔离,并恢复非故障区域供电。这标志着晋城供电公司首条可“自愈”配电线路投运。10千伏新市街Ⅱ回线负责为城区多个小区、医院、学校等场所供电,是
习近平总书记强调,高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。能源保障和安全事关国计民生,是须臾不可忽视的“国之大者”。国家电网有限公司坚决扛起维护国家能源安全的职责使命,加强规划统筹引领,全力服务新能源高质量发展,加快特高压和主网架建设,强化配电网建设,提升电网防灾抗灾能
随着国家“双碳”战略的有力推进,配电网已逐步由“无源”单向辐射向“有源”双向交互系统转变,由传统单一配电服务向有源化、直流化、多元化的新一代配电网转变。预计2030年,全国分布式光伏将增长到7亿千瓦,增长2.8倍;新能源汽车保有量超过1亿辆,增长5倍。当前中心化、集中式的电力供应模式难以有
4月19日,安徽省合肥市滨湖印小区住户李嘉文购置了一台新能源汽车,准备给自家停车位安装充电桩。他拨打95598供电服务热线后,当天下午,合肥供电公司包河供电分公司客户经理郭佳佳上门勘查,制订充电桩接电方案。4月21日,装表接电完成。截至目前,合肥新能源汽车保有量突破26万辆。合肥供电公司不断
习近平总书记强调,高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。山西是我国重要的能源基地,资源禀赋和区位优势明显,电力产业基础好,承担着推进资源型经济转型发展、开展能源革命综合改革试点的使命。国网山西省电力公司认真贯彻习近平总书记重要讲话和重要指示批示精神,把坚持高质量发展作
北极星售电网获悉,近日,河南平顶山市出台加快平顶山市能源结构调整的实施意见(简称《意见》),加快构建绿色、高效、安全能源保障体系。《意见》明确,力争“十四五”末,新能源装机达到600万千瓦,占比由46%提升到55%,新能源消纳占比由21%提升到30%以上,明显高于全国、全省“十四五”规划水平。
习近平总书记强调,高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。能源保障和安全事关国计民生,是须臾不可忽视的“国之大者”。国家电网坚决扛起维护国家能源安全的职责使命,加强规划统筹引领,全力服务新能源高质量发展,加快特高压和主网架建设,强化配电网建设,提升电网防灾抗灾能力和电网
编者按:国家发展改革委、国家能源局《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》提出要“打造安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合的新型配电系统。”国家电网公司2024年第二季度工作会议指出,配电网是电网高质量发展的关键。要提高可靠性,突出保民生,提升承载力,强化主动运维。电网头条推出“
编者按:国外在上世纪90年代就提出虚拟电厂的概念,2010年前后开启虚拟电厂大规模商业化浪潮。“十三五”期间,广东、江苏、上海等地开展了虚拟电厂项目试点,一些省市发布相关文件对虚拟电厂提出要求。2021年底开始,虚拟电厂进入一个爆发期。国家到地方密集发布相关文件支持虚拟电厂发展,虚拟电厂乘
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!